1. Elemente de management termic al produselor electronice
Configurarea unui profil de temperatura adecvat pentru lipirea componentelor cu montare pe suprafata (SMD)
Tehnologia montarii pe suprafata (SMT) a componentelor electronice pasive si active a reprezentat in momentul introducerii sale pe piata si reprezinta si astazi o adevarata revolutie in industria electronica, fiind considerata un factor hotarator in directia miniaturizarii produselor electronice.
Motivul principal al aparitiei acestei tehnologii l-a reprezentat dorinta fabricantilor de produse de a eficientiza aria placii de circuit imprimat si de a reduce volumul produselor electronice.
Ca exemplu de reducere a dimensiunilor placii, se poate spune ca pentru un modul electronic simplu strat utilizarea SMD-urilor conduce la micsorarea de doua ori a ariei PCB.
In cazul in care componentele sunt dispuse pe ambele fete ale placii se poate ajunge la reducerea de patru ori a ariei.
In plus fata de dimensiunile reduse in planul XOY, SMD-urile prezinta si o inaltime semnificativ redusa. Concluzia este ca prin utilizarea componentelor SMT, prin montarea acestora pe ambele fete ale placii si prin cresterea densitatii "on-board" se poate obtine o reducere de pana la 80% din dimensiunile initiale, rezultat absolut remarcabil avandu-se in vedere cerintele din electronica actuala.
In aceste conditii, stapanirea aspectelor legate de managementul termic al lipirii componentelor cu montare pe suprafata pe placa de circuit imprimat a devenit un factor esential in obtinerea succesului produselor electronice bazate pe tehnologia SMT.
Realizarea modulelor electronice SMT, in conditii de fiabilitate ridicata, presupune utilizarea unor instalatii, aparate si utilaje specifice, de mare precizie, capabile sa asigure conditiile de asamblare ale componentelor pe placa, realizarea lipiturilor fiabile intre componente si placa, sa asigure testarea lipiturilor, depistarea si inlocuirea componentelor defecte si, in final, verificarea si punerea in functiune a modulului electronic.
Ce isi propune articolul?
Prezentul articol isi propune sa prezinte unele aspecte legate de lipirea componentelor cu montare pe suprafata. Spre deosebire de lipirea prin jet de aer cald, procedeu serial de mica productivitate si probabilitate crescuta de generare a imperfectiunilor si defectelor de lipire, utilizarea unui cuptor specializat cu banda transportoare (figura 1 din articol) si multiple zone de incalzire configurabile software prezinta avantaje majore din toate punctele de vedere.
2. Generarea semnalelor sinusoidale de laborator prin sinteza digitala directa – DDS. Circuitul AD9851
Sinteza digitala directa (Direct Digital Syntesis) este tehnica de obtinere a semnalelor sinusoidale a caror frecventa si amplitudine poate fi precis controlata, utilizand o sursa precisa de tact si un sistem digital de procesare a datelor.
O simpla ecuatie de comanda prescrie frecventa semnalului de iesire. Odata programat, calitatea semnalului generat depinde doar de stabilitatea sursei de tact (care influenteaza frecventa semnalului sinusoidal generat) si de jitterul acesteia (influenteaza stabilitatea amplitudinii semnalului sinusoidal generat).
Avantajele majore ale DDS
reglarea frecventei generate cu precizie mai buna de 1 Hz ( tipic 1uHz pentru un cuvant de comanda a frecventei de 48 de biti) si a fazei semnalului cu precizie mai buna de 1 grad (tipic 0.22 grade pentru un cuvant de comanda a fazei de 14 biti);
viteza de variatie foarte mare a frecventei sau a fazei semnalului generat (tipic 10 MHz pentru controlul serial al DDS si 100MHz pentru controlul paralel);
eliminarea operatiunilor manuale pentru reglaj la punerea in functiune si a problemelor asociate imbatranirii componentelor prezente in sintetizatoarele de frecventa analogice;
controlul exclusiv digital al cipului DDS permite controlul de la distanta, repetitiv cu rata de esantionare prestabilita, sub comanda unui microcontroler, calculator de proces sau PC;
daca este utilizat ca un sintetizator in cuadratura (cu iesire de semnal sinusoidal in faza I si cosinusoidal inantifaza Q) DDS-ul permite controlul precis al iesirilor I si Q fara a necesita "imperecherea" parametrilor de comanda ca in cazul metodelor de generare IQ prin comanda pur software implementata intr-un microcontroler DSP (Digital Sample Processing).
3. Programarea uC PIC din seria 12C/12F – Trucuri si sfaturi practice
Unelte de dezvoltare, trucuri si sfaturi practice care privesc programarea uC PIC din seria 12C si 12F.
Programarea sau reprogramarea (cand este posibil fizic) a unui uC PIC din seria 12C, respectiv 12F, este putin diferita de modul de programare a unui uC PIC uzual, cum este 16F84, distingandu-se prin cateva particularitati.
Probleme la programare apar cand se utilizeaza un programator serial (compatibil JDM). Sa subliniem ca la programarea uC mai sus mentionate, cu o unealta de dezvoltare produsa de Microchip, nu apar astfel de probleme.
Dar ce trebuie facut cand nu dispunem de instrumente de programare profesionale si se utilizeaza versiunile gratuite oferite pe Internet? La problemele ridicate mai sus se va raspunde in articol.
4. Turometru digital
Acest aparat permite contorizarea numarului de ture pe minut ale unui motor termic de autoturism, de camion, etc. pentru acele vehicule care nu sunt dotate cu turometre. Poate fi folosit la motoare in patru timpi sau in doi timpi.
In tabelul 1 (din articol) este prezentat tabelul care indica turatia motoarelor in functie de numarul de cilindri existenti.
Schema electrica este prezentata in figurile 1 si 2 (din articol). Montajul este executat din doua placi separate: placa cu numaratorul de impulsuri (figura 1) si cea cu afisaje (figura 2).
Numararea se face in doua cicluri separate (comandate de impulsurile de la sistemul de aprindere al motoarelor): in primul ciclu se numara impulsurile, iar in cel de-al doilea se afiseaza rezultatul numararii si se reseteaza numaratorul, dupa care se reia ciclul.
Pot fi masurate turatii intre 100 si 9.900t/min., iar rezultatul afisat va aparea divizat cu 100. Vor fi afisate numai cifrele care indica miile de ture si sutele de ture. Valoarea afisata trebuie corelata cu numarul de cilindri si tipul motorului, conform indicatiilor din tabelul 1 (din articol).
Intrarea se face la bornele IN. Semnalul se culege de la blocul electronic de aprindere (daca acesta exista), de la volantul magnetic al motorului sau, mai exact, de la ruptorul (sau de la tranzistorul) care comanda bobinele de aprindere.
La vehiculele moderne exista un montaj electronic dotat cu un tranzistor de putere care comanda bobinele de aprindere.
5. Sonerie electronica pentru telefon cu circuitul integrat LS1240A
Cu ajutorul circuitului integrat specializat LS1240A (capsula DIP-8), se poate realiza o sonerie telefonica, electronica, care se conecteaza direct la linia telefonica. Montajul nu afecteaza functionarea normala a aparatului telefonic atunci cand se desfasoara o convorbire.
Circuitul integrat LS1240A este prevazut (intern) cu un redresor in punte pentru semnalul alternativ de apel, cu un bloc care permite soneriei sa functioneze numai cand se depaseste un anumit prag al semnalului de apel (care este de minimum 15V), cu doua generatoare de ton si un etaj de iesire (amplificator) pentru alimentarea buzerului.
6. ZCD – generator de impulsuri sincronizate cu trecerea tensiunii de 220Vca/50Hz prin zero
Pentru aplicatii diverse, cum ar fi comanda surselor de putere moderne cu tiristoare sau tranzistoare, de exemplu, sincronizarea comenzilor aplicate in grile (sau baze) se face cunoscand momentul trecerii prin zero a tensiunii de alimentare de la retea. Schemele care satisfac aceasta conditie poarta denumirea de ZCD – Zero Crossing Detector.
Izolarea galvanica la un circuit ZCD este un aspect important. In schema prezentata in articol izolarea se realizeaza cu IC1. Masa retelei este separata de cea a iesirii de impulsuri. Se obtin impulsuri sincronizate, periodice, de 300us la fiecare 10ms, adica la trecerea tensiunii retelei prin zero.
